181438. lajstromszámú szabadalom • Eljárás bórtartalmú szilicium-vas ötvözetlemezek előállítására
5 181438 6 viszonyítva 25—150 milliomodrész bőrt tartalmaz; a vasveszteségek optimális mértékű kiküszöbölése érdekében a bevonat bórtartalma ugyanilyen alapon számítva célszerűen 50—80 milliomodrész lehet. A felsorolt értékhatárok mindaddig függetlenek a szilícium-vas ötvözetlemez bórtartalmától, amíg az alaplemez bórtartalma a korábban közölt 3—50 milliomodrész határokon belül eső érték marad. A találmány szerint előállított termékek továbbá elektromosan szigetelt, finomszemcsés, primer módon átkristályosított mágneses szilícium-vas ötvözetlemezek, amelyek körülbelül 1,5—50 milliomodrész bőrt és körülbelül 30—90 milliomodrész nitrogént tartalmaznak, és amelyekhez szorosan tapadó, vízben oldhatatlan fémhidroxid-réteg csatlakozik. E réteg az ötvözetlemezhez viszonyítva körülbelül 6—90 milliomodrész bőrt tartalmaz, mimellett a bevont lemez teljes bórtartalma körülbelül 7,5 milliomodrész és 90 milliomodrész közötti érték. A találmány szerinti új eljárással a fenti új termékeket alakítjuk ki, majd azokat végső hőkezelési lépésnek vetjük alá. E végső hőkezelési lépésben a lemezekben kockaélorientált kristályszerkezet kialakulásához vezető másodlagos átkristályosodási folyamatot idézünk elő. A találmány szerinti eljárással kialakított lemezekkel több kísérletsorozatot végeztünk. Néhány kísérletsorozat eredményeit a csatolt 1—6. ábrán mutatjuk be. Az 1. ábrán a permeabilitás változását mutatjuk be a hidegen hengerelt ötvözetszalag bórtartalmának függvényében. Az ábrán feltüntetett három görbe a magnéziumoxidbevonathoz adott bór hatását szemlélteti. A 2. ábrán a vasveszteség-qsökkenés mértékét mutatjuk be a hidegen hengerelt ötvözetszalag bórtartalmának függvényében. A vizsgált ötvözetszalagok magnéziumoxid-bevonatát a végső hőkezelési lépés előtt híg bórsav-oldattal dörzsöltük be. A 3. ábrán a végtermék permeabilitását és vasveszteségét mutatjuk be az alaplemez számára a bevonatból rendelkezésre álló maximális bórmennyiség függvényében. A három görbe tanulmányozásából megállapíthatjuk, hogy a permeabilitás viszonylag kis mértékben, azonban a bevonat bórtartalmának növekedésével egyre fokozódóan javul, míg ugyanezen bórtartalom-intervallumban az előzőnél kedvezőbb a vasveszteség csökkenése. A 4. ábrán a végtermék permeabilitását mutatjuk be az alaplemez számára a bevonatból rendelkezésre álló maximális bórmennyiség függvényében. Az ábrán feltüntetett négy görbe 42 milliomodrész és 84 milliomodrész között változó nitrogéntartalmú ötvözetmintán meghatározott értékeket szemléltet; az egyik görbén az alapötvözet bórtartalmának 9 milliomodrészről 50 milliomodrészre történő növelésével elérhető eredményeket is bemutatjuk. Az 5. ábrán a 4. ábra szerint bemutatott paraméterek változását szemléltetjük az ott vizsgáltaknál 40%-kaI nagyobb kéntartalmú alapötvözetek esetére. A 6. ábrán a 4. és 5. ábra szerint bemutatott paraméterek változását szemléltetjük a találmány szerint feldolgozott, az előzőeknél azonban nagyobb mennyiségű ként tartalmazó alapötvözetek esetére. A találmány szerinti eljárás végrehajtása során az új típusú közbenső termékeket a következőképpen alakíthatjuk ki: Első lépésben előállítjuk a megfelelő összetételű szilíciumvas ömledéket, majd az ömledéket öntjük, és forrón a közbenső méretre hengereljük. Az öntésre kerülő ömledék 2,2 —4,5% szilíciumot, egymáshoz viszonyított 2,3 : 1-nél kisebb arányban mangánt és ként, körülbelül 3—50 milliomodrész bőrt, körülbelül 15—95 milliomodrész (a bór menynyiségére vonatkoztatott 1—15 : 1 súlyrész) nitrogént, valamint fennmaradó mennyiségében vasat és csekély mennyiségű esetleges szennyezőanyagokat, így szenet, alumíniumot, rezet és oxigént tartalmaz. Az öntésre kerülő ömledék a következő komponenseket is tartalmazhatja: 2,2—4,5% szilícium, körülbelül 1,5—50 milliomodrész bór, körülbelül 30 —90 milliomodrész (a bór mennyiségére vonatkoztatott 1 —15: 1 súlyrész) nitrogén, legföljebb 0,10% mangán, kén (legföljebb 2,5 : 1 mangán : kén súlyaránynak megfelelő mennyiségben), továbbá fennmaradó részében vas és egyéb esetleges, fent felsorolt szennyezőanyagok. Mindkét esetben a hőkezelés után a forró szalagot vagy lemezt adott esetben közbenső hőkezelés közbeiktatásával hidegen a végső méretre hengereljük, majd szénmentesítjük. A fentiek szerinti, tetszőleges módon előállított, finomszemcsés, primer módon átkristályosított szilícium-vas ötvözetlemezre a végső szerkezetesítő hőkezelés előtt a találmány szerinti bórtartalommal rendelkező bevonatot visszük fel. A bevonást előnyösen elektrolitikus úton végezzük (lásd a 3 054 732 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírást); e műveletben célszerűen 5,08—10,7 g vastag Mg(OH)2 bevonatot viszünk fel a lemezre. A bevont lemezt ezután bórsav, nátriumborát vagy egyéb vízoldható bórvegyület vizes oldatába merítjük. Fürdőként célszerűen híg, azaz literenként körülbelül 5—10 g bórvegyületet tartalmazó vizes oldatot alkalmazunk. A találmány szerinti eljárás utolsó lépéseként a fentiek szerint bevont lemezt hidrogéngázban vagy nitrogén-hidrogén gázelegyben hevítjük. A másodlagos kristálygóc-növekedés körülbelül 950 C°-on indul be. A hőmérsékletet óránként körülbelül 50 C° sebességgel 1000C°-ra emeljük, ezalatt a másodlagos átkristályosodási folyamat lezajlik. Kívánt esetben a maradék szén, kén és nitrogén teljes mértékű eltávolítása érdekében a .lemezt 1175 C°-os végső hőmérsékletre hevítjük. A találmány szerint akkor járunk el előnyösen, ha a bevonat bórtartalmát 1,5—6,9 milliomodrész bórtartalmú ötvözetlemez esetén — az ötvözetlemezre vonatkoztatva 15 milliomodrész értékre állítjuk be. Előnyösen járunk el akkor is, ha a bevonat bórtartalmát — 10 milliomodrész bór, 30 milliomodrész nitrogén tartalmú lemez esetén — a lemezre vonatkoztatva 10—70 milliomodrész értékre állítjuk be. A találmány szerinti eljárás előnyösen valósítható meg továbbá akkor, ha a bevonat bórtartalmát — 50 milliomodrész bór, 80—90 milliomodrész nitrogén tartalmú lemez esetén — a lemezre vonatkoztatva 10—40 milliomodrész értékre állítjuk be. A találmányt az oltalmi kör korlátozása nélkül az alábbi példákban részletesen ismertetjük. 1. példa A 3 905 843 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetett módon a következő összetételű szilícium-vas ötvözetszalagokat állítjuk elő: szén 0,030% mangán 0,035% kén 0,031% bór 0,0010% nitrogén 0,0050% réz 0,24% alumínium 0,005% vas ad 100,0% 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
